IP地址编址
ipconfig/all
看自己电脑IP(windows)。
描述
IP地址由网络号和主机号共占32位构成,用点分十进制表示;
一个网络号对应一个局域网;
没划分子网时,主机号为“全0”(0
、0.0
、0.0.0
)表示本网络地址,主机号为“全1”(255
,255.255
、255.255.255
)表示广播地址。
主机接入局域网自动获取IP地址(若配置为自动获取)时,以本地广播地址(255.255.255.255)为目的地址向DHCP服务器获取IP,得到IP地址之后将用广播地址发送广播。
路由器每个接口都有一个具有不同网络号的IP地址(接口的主机号作为子网主机的网关)。
分类
IP地址 | 网络号 | 范围包括首尾两个地址 | 容量 | 默认子网掩码 |
---|---|---|---|---|
A类 | 8位,最高位为0 | 1.x.x.x ~126.x.x.x | 224-2=16,777,214 | 255.0.0.0 |
B类 | 16位,最高两位为10 | 128.0.x.x ~191.255.x.x | 216-2=65,534 | 255.255.0.0 |
C类 | 24位,最高三位为110 | 192.0.0.x ~223.255.255.x | 28-2=254 | 255.255.255.0 |
D类 | 最高四位为1110 | |||
E类 | 最高四位为1111 |
D类作为多播地址;
E类保留不让使用。
IP地址 | 作用 | 可作源地址 | 可做目的地址 |
---|---|---|---|
127.x.x.x | 用作回环测试 | ||
0.x.x.x | 本网络的某主机地址 | ||
0.0.0.0 | 本主机 | ||
255.255.255.255 | 局域网广播(路由器恒丢弃) | ||
网络号.255.255.255 网络号.255.255 网络号.255 | 在指定网络号的网络上广播 |
子网掩码
干啥用的
子网掩码描述当前主机IP的网络结构和计算IP本机地址。
计算机通过子网掩码获得IP地址中的网络号,具体:
网
络
地
址
=
I
P
地
址
&
子
网
掩
码
网络地址=IP地址\&子网掩码
网络地址=IP地址&子网掩码
表示法
IP地址192.0.0.1 的子网掩码 | IP地址191.225.255.254 的子网掩码 | |
---|---|---|
点分十进制 | 255.255.255.0 | 225.225.0.0 |
网络前缀法 | 192.0.0.1/24 | 191.225.255.254/16 |
IP地址子网划分
对主机号进行划分来达到划分子网的目的。相当于增加了网络号位数(网络号追加子网号)。
欲使网络号相同且子网号不同的主机可以直接通信,最优解决方法为修改这些主机的子网掩码。
等长子网划分
IP地址192.0.0.0 (8个子网) | IP地址191.225.255.0 (4个子网) | |
---|---|---|
子网掩码 | 255.255.255.224 192.0.0.0/27 | 225.225.192.0 191.225.255.0/18 |
子网的网络地址 | 192.0.0.0 192.0.0.32 192.0.0.64 192.0.0.96 192.0.0.128 192.0.0.160 192.0.0.192 192.0.0.224 | 191.225.255.0 191.225.255.64 191.225.255.128 191.225.255.192 |
如果不划分子网,上表12个子网的网络地址应当代表12台主机。 |
127.0.0.0/31
👈这是一个纯粹闹着玩的网络,因为它无法容纳任何主机;但127.0.0.0/30
则构成大量点对点网络(对等式网络),因为其下子网能且仅能容纳两台主机。点对点网络的子网掩码为x.x.x.252
。
VLSM
即变长子网划分。
容量较大的子网占有数值较小(这时子网号位数也较少)的子网号。
若如下图所示四个机房主机,现为机房将IP地址为219.255.1.0
的网络划分子网:
56人机房至少需要56主机+1广播+1本网络=58个地址;
31人机房需要31+1+1=33个;
30人机房需要30+1+1=32个;
22人机房需要22+1+1=24个。
219.255.1.0
划分6个局域网(两个大的四个小的):
11011011 11111111 00000001 00000000→219.255.1.0/26
(255.255.255.192
) 56人机房
11011011 11111111 00000001 01000000→219.255.1.64/26
(255.255.255.192
) 31人机房
11011011 11111111 00000001 10000000→219.255.1.128/27
(255.255.255.224
) 30人机房
11011011 11111111 00000001 10100000→219.255.1.160/27
(255.255.255.224
) 22人机房
11011011 11111111 00000001 11000000→219.255.1.192/27
(255.255.255.224
) 未使用
11011011 11111111 00000001 11100000→219.255.1.224/27
(255.255.255.224
) 未使用
优点
- 灵活、方便、合理利用IP地址。
缺点
- 更多地址被用作本网络地址和广播地址,造成地址浪费。
构造超网(路由聚合)
互联网主干网路由表项目数量爆炸💥;
更严重的是,2019年11月26日……IPv4地址用完了。
CIDR 的产生,根本原因也是拯救这些路由表。
减少了路由器间路由选择信息的交换,更加有效地分配IPv4的地址空间,地址块长度按需分配。
CIDR特点
- 消除了地址分类和划分子网的概念
- 使用网络前缀替代网络号和子网号
- 采用两级编址
CIDR地址块
即网络前缀相同的连续的IP地址,全0和全1一般不用。
CIDR地址块中的地址数一定是2 的整数次幂。
记法
- CIDR记法:
x.x.x.x/x
IP地址/网络前缀位数;无需指出地址块起始地址时也可简记x/x
(点分十进制中低位连续0全部省略)。 - 前缀和星号:一大串二进制的前缀后加一个"
*
"
具体
192.255.192.0
、192.255.193.0
、192.255.194.0
、192.255.195.0
的前缀均为192.255.192.0/22
,其掩码为255.255.252.0
在路由表中可以合并。